Pompe a glycol Wilo pour chauffe-eau solaire

Premier problème de chauffe-eau solaire: défaillance de ma pompe circulatrice de glycol

Pompe a glycol Wilo pour chauffe-eau solaire
Pompe circulatrice de glycol

Les chauffe-eau solaires au glycol destinés à chauffer l’eau domestique ne sont malheureusement pas sans entretien ( voir le billet Chauffe-eau solaire: remplacement du glycol ) et ne sont pas à l’abri des bris mécaniques, également. J’ai pu le constater lorsque ma pompe responsable d’assurer la circulation de glycol a rendu l’âme, le mois dernier, après seulement 6 ans de service.

Après avoir brièvement soupçonné un problème de sondes au niveau de mon système de diffusion de résultats en temps réel, qui ne montrait aucune augmentation de la température de mon eau domestique alors qu’il faisait beau soleil, je me suis finalement aperçu que le problème provenait d’ailleurs.  En descendant dans mon garage, j’ai rapidement constaté que quelque chose ne tournait pas rond lorsque j’ai entendu le son émis par ma pompe. Le niveau sonore était nettement inférieur à celui émis habituellement. En posant la main sur la tuyauterie j’ai alors constaté que les tuyaux du circuit de circulation du glycol étaient froids alors que la température affichée par le contrôleur du chauffe-eau solaire indiquait plus de 115 degrés Celsius au niveau du capteur.

Pompe circulation glycol Wilo et le débitmètre - chauffe-eau solaire
Pompe Wilo Star S-16 une fois installée

J’ai alors donné un coup de fil à Martin Lambert, de la compagnie Écosolaris, que je connais depuis un moment, l’ayant rencontré à quelques reprises dans différents événements à saveur environnementale. Après lui avoir décrit les symptômes il a alors commandé une pompe chez son fournisseur afin de pouvoir venir remplacer la mienne. Le modèle de ma pompe n’étant plus fabriqué, c’est une pompe Wilo Star S-16,  de puissance équivalente, qui a été commandée. Cette dernière a toutefois l’avantage d’être dotée de 3 vitesses, contrairement à la mienne qui n’en comptait qu’une.

Environ 1 semaine plus tard, Martin et son collègue Yan venaient remplacer la pompe et le propylène glycol que je désirais faire remplacer par la même occasion.

Remorque de la compagnie Ecosolaris - installation système solaire

L’équipe d’Écosolaris a alors pu confirmer que le glycol ne circulait plus et que la cause la plus probable de la défaillance était le bris de pales à l’intérieur de la pompe. Ils ont aussi pu constater que mon glycol contenait des dépôts et était dégradé ( sa température de gel a été mesurée par un réfractomètre à seulement -15 degrés Celcius )

Glycol contaminé dans un système de chauffe-eau solaire
Ancien glycol
Réfractomètre utilisé pour mesuré les qualité du glycol dans une installation de chauffe-eau solaire
Réfractomètre

La pompe a donc été remplacée et le système a été chargé avec un nouveau mélange de glycol constitué approximativement de 15 litres d’eau courante et de 15 litres de propylène glycol pur. Sa température de gel à été mesurée à -45 degrés Celsius par un réfractomètre de ce genre. Son pH, quant à lui, a été mesuré à environ 9 grâce à un test réalisé avec du papier pH. Et pourquoi utiliser de l’eau courante et non pas de l’eau distillée ? Martin Lambert explique qu’il s’agit d’une question de coût et que cela ne fait pas une grande différence,  l’important étant de contrôler le pH et la température de gel du liquide caloporteur, selon lui.

Nouveau propylène glycol chargé dans le système de chauffe-eau solaire
Nouveau glycol
Pompe pour charger le propylène glycol dans un système de chauffe-eau solaire
Pompe utilisée pour charger le propylène glycol dans le système

La vitesse de la pompe a été réglée à la vitesse inférieure, ce qui correspond à une vitesse de circulation de glycol d’environ 2,5 litres/minutes lorsque le glycol est froid ( 4 litres/minutes lorsqu’il est chaud ). Cette nouvelle pompe est tellement silencieuse que le seul moyen de m’assurer qu’elle est en marche est de vérifier sur l’écran du contrôleur. Ma pompe originale n’a jamais été aussi silencieuse, à mon souvenir.

Coût de l’opération ? Environ 450$.

Voici le détail:

  • Pompe: 160$
  • 15 litres de propylène glycol: 105$
  • Main d’oeuvre: 120$
  • Taxes : 65$
Controleur solaire Stiebel Eltron et pompe circulatrice de glycol Wilo S-16 pour chauffe-eau solaire
Contrôleur et pompe

Aussi bien dire que la plus grosse partie des économies que j’ai réalisées ces dernières années grâce à mon chauffe-eau solaire a été engloutie par ce bris. Alors que je concluais, dans ce billet, que mon système me permettait d’économiser environ 100$/année, ce chiffre retombe à environ 25$/année en tenant compte du coût de remplacement de la pompe et du glycol. Étant donné le coût d’achat de l’équipement et de l’installation, il me faudra environ 260 ans pour rentabiliser l’investissement !!! On s’entendra pour dire que le matériel ne sera plus bon d’ici la mais, que de toute façon, moi non  plus je ne serai plus en très bonne condition ( lol ).

Bien que je sois très satisfait de l’efficacité de mon chauffe-eau solaire il m’est difficile dans ce contexte de recommander à quiconque de s’en procurer un sur une base purement économique, l’installation étant impossible à rentabiliser étant donné le coût d’achat, d’installation et de maintenance. C’est d’ailleurs la conclusion à laquelle en venait une étude d’Hydro-Québec publiée en mars 2012 qui mentionnait que les efforts des fabricants ne devraient plus s’attarder à l’amélioration du rendement mais plutôt à diminuer le coût d’achat et d’installation. Elle posait également l’intéressante question à savoir si l’utilisation en boucle fermée de l’eau comme fluide caloporteur, couplé à de l’autovidange ( drain back ), ne serait pas préférable au glycol, étant donné que cela pourrait simplifier le système et le rendre moins onéreux.

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Jean-Claude Cousineau

Jean-Claude Cousineau est le fondateur du site Éco-Énergie à Montréal. Depuis avril 2015 il travaille pour Les Entreprises Ecosolaris. Ilest responsable du département dédié aux bornes de recharge et accessoires pour voitures électriques
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2 réflexions au sujet de « Premier problème de chauffe-eau solaire: défaillance de ma pompe circulatrice de glycol »

  1. Bonjour, Jean-Claude!

    J’ai bien aimé lire ton billet, surtout sur le concept d’autovidange, qui m’allume particulièrement, Car il peut sans doute éliminer le coût du glycol.  Est-ce qu’il serait possible d’utiliser simplement de l’eau de l’aqueduc dans la boucle, pendant les périodes “productives” de soleil (mars à décembre) et de vidanger le système dans les mois improductifs?  

    Est-ce que l’eau doit être mélangée avec un autre produit pour augmenter son point d’ébullition, dans le design du système actuel (quand le soleil frappe fort, est-ce que l’eau bout dans le capteur thermique?) 

    Merci de tes lumières!

    François Boucher

    1. Bonjour François,
                                
      Mieux que ça, d’après ma compréhension, un système de chauffe-eau solaire à autovidange ( drain back ) peut être utilisé à l’année longue sans problème avec de l’eau de l’aqueduc comme seul liquide caloporteur. La raison ? Le contrôleur solaire qui contrôle la mise en marche de la pompe connait la température à l’intérieur du capteur. Il peut donc faire circuler l’eau dès que la température du capteur est supérieure à celle à l’intérieur du réservoir qui, elle, est toujours supérieure au point de congélation ( par exemple, si l’eau du réservoir est à 2 degrés Celcius, la pompe pourra se mettre en marche dès que la température à l’intérieur du capteur atteindra 25 degrés Celcius par exemple, car il faut tenir compte du fait que la tuyauterie est froide). L’important dans un tel système est d’avoir une inclinaison au niveau du capteur et de la tuyauterie afin qu’ils puissent bien se drainer dès que la pompe s’arrête. 

      Par contre, pour diminuer encore les frais et simplifier le système il serait possiblement préférable d’utiliser des capteurs solaires non isolés ( sans vitrage, du genre de ceux utilisés pour les piscines ) et de les drainer à la fin de l’automne et donc de les utiliser que pendant 3 saisons.

      Dans le design actuel, avec le mélange eau/glycol je crois que le point d’ébullition n’est pas beaucoup plus élevé que celui de l’eau pure. Par contre, il n’y a pas de raison que le mélange atteigne le point d’ébullition si le système est bien dimensionné ( capacité en litres du réservoir, versus la superficie de panneaux ) et que la pompe ne tombe pas en panne !. En effet, durant la journée la chaleur captée par les panneaux va être immédiatement léguée à l’eau du réservoir ( à condition que la pompe ne tombe pas en panne ). Par exemple, dans mon système, l’été,  la température de l’eau de mon réservoir de 200 litres passe d’environ 20 degrés Celsius le matin à 55 degrés Celsisu en fin de journée. Le glycol ne dépasse donc jamais de beaucoup cette température.

      Par contre, dans le cas d’une absence prolongée de la maison, pour des vacances, par exemple, cela peut être un peu plus problématique ( surtout dans le cas d’une utilisation de capteurs à tubes sous vide qui sont plus performants ). Comme on n’utilise pas d’eau, la température va s’élever dans le réservoir et va obliger le système à travailler à de plus hautes températures. Par contre, il est toujours possible d’indiquer au contrôleur une température maximum d’eau de réservoir. Au delà de cette température, la pompe va se mettre en marche en dehors des heures d’ensoleillement afin de faire circuler le glycol dans le système dans le but de refroidir l’eau du réservoir en tirant avantage du fait qu’un système n’est jamais parfaitement isolé et qu’il y a donc des pertes de chaleur dans la boucle ( au niveau du capteur et de la tuyauterie ).

      En espérant avoir répondu à tes questions. Si tu en as d’autres, n’hésite pas.

      Au plaisir

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